JPH03280216A - Production of magnetic recording medium - Google Patents
Production of magnetic recording mediumInfo
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- JPH03280216A JPH03280216A JP7882890A JP7882890A JPH03280216A JP H03280216 A JPH03280216 A JP H03280216A JP 7882890 A JP7882890 A JP 7882890A JP 7882890 A JP7882890 A JP 7882890A JP H03280216 A JPH03280216 A JP H03280216A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は短波長記録に優れた高記録密度の磁気記録媒体
の製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for manufacturing a high recording density magnetic recording medium that is excellent in short wavelength recording.
(従来の技術)
従来、磁気記録媒体はポリエステルフィルムなどの基体
上にγフェライトや鉄粉を樹脂バインダとともに塗布し
て得られている。近年、この磁気記録媒体は高密度化が
要求され磁性粉の粒径を小さくすることが試みられてい
る。一方、この目的にあった磁性粉として粒径が0.2
μm以下のバリウムフェライト等の超微粒六方晶粉が適
していることがわかってきた。すなわち、この磁性粉は
六角板状の単磁区結晶であり、粒径が非常に小さいこと
に加えて、板面に垂直な方向に磁化容易軸を有するため
高密度磁気記録媒体を与えるからである。(Prior Art) Conventionally, magnetic recording media have been obtained by coating gamma ferrite or iron powder together with a resin binder on a substrate such as a polyester film. In recent years, there has been a demand for higher density magnetic recording media, and attempts have been made to reduce the particle size of magnetic powder. On the other hand, magnetic powder suitable for this purpose has a particle size of 0.2
It has been found that ultrafine hexagonal powder such as barium ferrite with a particle diameter of 10 μm or less is suitable. In other words, this magnetic powder is a hexagonal plate-shaped single domain crystal, and in addition to having a very small particle size, it also has an axis of easy magnetization perpendicular to the plate surface, which provides a high-density magnetic recording medium. .
(発明が解決しようとする課題)
これら小粒径の磁性粉を用いて高密度磁気記録体を得よ
うとする場合、最も重要なのは磁性粉を樹脂バインダ中
に一次粒子に近い状態まで分散せしめることにある。し
かしながら、使用する磁性粉が小粒径化されるにつれて
その技術的困難さも増してきており、これを解決するた
めに分散操作に多大の時間と労力を必要としてきている
。さらに、良好な分散状態を達成するため分散工程とし
て強度なものを選択するので、塗料中への異物の混入も
問題となってきた。(Problem to be Solved by the Invention) When trying to obtain a high-density magnetic recording medium using these small particle-sized magnetic powders, the most important thing is to disperse the magnetic powders in a resin binder to a state close to that of primary particles. It is in. However, as the particle size of the magnetic powder used has become smaller, the technical difficulties have been increasing, and in order to solve this problem, a great deal of time and effort has been required for the dispersion operation. Furthermore, since a strong dispersion process is selected in order to achieve a good dispersion state, the incorporation of foreign matter into the paint has also become a problem.
一方、磁性粉の分散性が十分でないと、塗布面の平滑性
が損なわれたり、磁性層中のバッキング密度の低下を来
たしたりするので、その粒径から期待されるほどの短波
長記録再生出力が得られない問題点がある。また、分散
性が不良な場合には、記録再生時のノイズが増大する問
題も生じ、これらも短波長記録を難しくしている。さら
に、塗布型磁気記録媒体においては、塗布後、未だ溶剤
が乾燥していない内に磁場内を通過せしめ、基体の走行
(面内)方向あるいは垂直方向に磁性粒子を配向せしめ
ることが行われるが、この配向過程において、塗膜中に
磁性粉の凝集塊が存在すると、この凝集塊は配向磁場中
で急速にさらに大きい凝集塊に成長するので、塗布面が
粗となる傾向が強く、この点でも期待されるような高記
録密度の媒体を得ることが困難となっている。On the other hand, if the dispersibility of the magnetic powder is insufficient, the smoothness of the coated surface may be impaired or the backing density in the magnetic layer may be reduced, resulting in a short wavelength recording/reproducing output that is not as expected from the particle size. There is a problem that it is not possible to obtain In addition, if the dispersibility is poor, there arises the problem of increased noise during recording and reproduction, which also makes short wavelength recording difficult. Furthermore, in coated magnetic recording media, after coating, the solvent is passed through a magnetic field before it is dry to orient the magnetic particles in the running (in-plane) direction or perpendicular direction of the substrate. In this orientation process, if magnetic powder agglomerates are present in the coating film, these agglomerates will rapidly grow into larger agglomerates in the orienting magnetic field, so there is a strong tendency for the coated surface to become rough. However, it has become difficult to obtain media with the high recording density expected.
また最近では、高密度記録媒体用として粒径0.2μm
以下の超微粒バリウムフェライトを塗布したものが用い
られている。この強磁性粉は六角板状の結晶であり、板
面に垂直方向に磁化容易軸を有しているので、基体面に
塗布した後垂直方向の磁場内に入れると、板面が上を向
くように配向し垂直配向媒体を作製することができ、高
密度磁気記録媒体としては理想的な媒体を与える。しか
しながら、六方晶バリウムフェライト粉は、通常板面同
士が重なりあって凝集しやすい性質があり、分散が不十
分であると配向磁場内でこの凝集粒子が集結して塗膜面
が粗れ、ノイズが増大する。Recently, particle size of 0.2 μm has been developed for high-density recording media.
The following materials coated with ultrafine barium ferrite are used. This ferromagnetic powder is a hexagonal plate-shaped crystal with an axis of easy magnetization perpendicular to the plate surface, so when it is applied to the substrate surface and then placed in a vertical magnetic field, the plate surface faces upward. A perpendicularly oriented medium can be produced by oriented in this manner, providing an ideal medium as a high-density magnetic recording medium. However, hexagonal barium ferrite powder usually has plate surfaces that overlap each other and tends to aggregate, and if dispersion is insufficient, these aggregate particles will aggregate in the orienting magnetic field, causing the coating surface to become rough and causing noise. increases.
六方晶バリウムフェライト粉の分散性を向上させる目的
で、多くの分散剤の併用が試みられているが、一般に分
散剤を多用すると、塗膜作製後の媒体表面にこれら分散
剤のブリーディングが生じ、塗膜の走行性を害したり、
ブロッキングを起こしたりする問題を有している。また
、記録再生出力を向上させるには、磁気記録層の飽和磁
化ができるだけ大きいことが望ましいが、一般に、六方
晶バリウムフェライト粉はもともと飽和磁化Msが少な
いので、この点不利である。これをカバーする方法とし
て、磁気記録層中の六方晶バリウムフェライト粉の充填
密度を出来るだけ大きくすることが試みられている。し
かしながら、塗膜の耐久性を満足させた上で充填率を最
も大きくするような方策はいまのところ見出されていな
い。In order to improve the dispersibility of hexagonal barium ferrite powder, attempts have been made to use many dispersants in combination, but in general, when too many dispersants are used, bleeding of these dispersants occurs on the surface of the medium after the coating film is formed. It may impair the running properties of the paint film,
It has problems such as blocking. Further, in order to improve the recording and reproducing output, it is desirable that the saturation magnetization of the magnetic recording layer is as large as possible, but in general, hexagonal barium ferrite powder has a low saturation magnetization Ms, which is disadvantageous in this respect. As a method to overcome this problem, attempts have been made to increase the packing density of hexagonal barium ferrite powder in the magnetic recording layer as much as possible. However, no measure has been found so far to maximize the filling rate while satisfying the durability of the coating film.
本発明は上記した小粒径強磁性粉末の樹脂バインダ中へ
の分散を高める磁性塗料を与え、以て表面性、磁場配向
特性、走行耐久性における問題点を解決し、すぐれた高
密度磁気記録媒体を与える方法を提供せんとするもので
ある。The present invention provides a magnetic paint that enhances the dispersion of the above-mentioned small-particle ferromagnetic powder into a resin binder, thereby solving problems in surface properties, magnetic field orientation characteristics, and running durability, and providing excellent high-density magnetic recording. The purpose is to provide a method for providing media.
また、本発明は特に分散性が困難な、小粒径の六方晶強
磁性粉末の樹脂バインダ中への分散を高めた磁性塗料を
あたえ、前記の問題点を解決し、すぐれた高密度磁気記
録媒体を与える方法を提供せんとするものである。In addition, the present invention provides a magnetic coating material that improves the dispersion of small-particle hexagonal ferromagnetic powder, which is particularly difficult to disperse, into a resin binder, thereby solving the above-mentioned problems and providing excellent high-density magnetic recording. The purpose is to provide a method for providing media.
本発明はさらに、従来の分散工程よりはるかに容易に高
い分散度の磁性塗料をあたえる方法を提供するものであ
る。The present invention further provides a method of providing highly dispersed magnetic paints that is much easier than conventional dispersion processes.
[発明の構成〕
(課題を解決するための手段)
本発明の磁気記録媒体は、強磁性粉末を樹脂バインダと
ともに混合して基体上に塗布してなる磁気記録媒体にお
いて、前記樹脂バインダと強磁性粉末をあらかじめ水中
および有機溶剤の混合したのち乾燥せしめ、得られた乾
燥物に有機溶剤を加えてさらに混合した塗料を作製し、
これを前記基体上に塗布する諸工程を含むことを特徴と
する磁気記録媒体の製造方法である。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The magnetic recording medium of the present invention is a magnetic recording medium in which a ferromagnetic powder is mixed with a resin binder and the mixture is coated on a substrate. The powder is mixed in water and an organic solvent in advance, then dried, and an organic solvent is added to the resulting dried product to create a paint.
This method of manufacturing a magnetic recording medium is characterized in that it includes the steps of applying this onto the substrate.
本発明に用いる強磁性粉末としては、γフェライト粉、
Co−γフェライト粉、鉄を主成分とするメタル粉、お
よび六方晶フェライト粉が用いられる。六方晶フェライ
ト粉としてはM型(Magnetoplumbite
tipe)乃至W型穴方品系の、Baフェライト、St
フェライト、鉛フェライト、Caフェライトあるいはこ
れらの固溶体もしくは下式で示されるイオン置換体等を
挙げることができる。The ferromagnetic powder used in the present invention includes γ ferrite powder,
Co-γ ferrite powder, metal powder mainly composed of iron, and hexagonal ferrite powder are used. As hexagonal ferrite powder, M type (Magnetoplumbite
tip) to W-shaped hole type, Ba ferrite, St
Examples include ferrite, lead ferrite, Ca ferrite, solid solutions thereof, and ion-substituted products represented by the following formulas.
MaO−n (Fe Mb ) 203 (
式中、1−x x
MaはBa、St、Ca、Pbのいずれか1種の元素を
表し、NbはCo、Zn、Nf、Cu。MaO-n (Fe Mb) 203 (
In the formula, 1-x x Ma represents any one element of Ba, St, Ca, or Pb, and Nb represents Co, Zn, Nf, or Cu.
Mg、 Mn、 In、 Ti、 Sn、
Ge、 Zr。Mg, Mn, In, Ti, Sn,
Ge, Zr.
Hf、V、Nb、Sb、Ta、Cr、Mo、Wの群から
選ばれた少なくとも2種の元素を表し、このうち1種は
Nbである。nは5.4〜6.0の数を表す。)
さらに詳しくは、本発明に使用される六方晶系フェライ
ト粉としては、これらの−軸性の六方晶系フェライト結
晶の構成元素であるFe原子の一部を、2価金属と、5
価金属であるNbで置換されたもの、または、さらに、
1化学式あたり0.05〜0.5個の範囲のSn原子で
置換してものが適しており、その置換量は保磁力が60
0〜20000eとなる量とされる。It represents at least two elements selected from the group of Hf, V, Nb, Sb, Ta, Cr, Mo, and W, one of which is Nb. n represents a number from 5.4 to 6.0. ) More specifically, as the hexagonal ferrite powder used in the present invention, a part of the Fe atoms, which are the constituent elements of these -axial hexagonal ferrite crystals, are combined with a divalent metal and 5
Substituted with Nb, which is a valent metal, or further,
It is suitable to substitute Sn atoms in the range of 0.05 to 0.5 per chemical formula, and the amount of substitution is such that the coercive force is 60.
The amount is set to be 0 to 20,000e.
置換元素のうち、2価金属は主として六方晶系フェライ
ト粉の保磁力を適正な範囲に低下させる作用をし、5価
金属のNbは飽和磁化を増大させる作用をし、また4価
金属のSnは保磁力の温度特性の変化を小さくする作用
をする。Among the substituent elements, divalent metals mainly act to reduce the coercive force of hexagonal ferrite powder to an appropriate range, Nb, a pentavalent metal, acts to increase saturation magnetization, and Sn, a tetravalent metal, acts to increase the saturation magnetization. acts to reduce changes in the temperature characteristics of coercive force.
本発明に使用する六方晶系フェライトにおいては、2価
金属(MIDおよび5価金属(MV) の適正な置換量
はMllおよびMVの組合わせにより異なるが、Mll
の1化学式当りの置換量は、おおむね0.5〜1.2個
である。In the hexagonal ferrite used in the present invention, the appropriate amount of substitution of divalent metal (MID) and pentavalent metal (MV) varies depending on the combination of Mll and MV, but Mll
The amount of substitution per chemical formula is approximately 0.5 to 1.2.
これらの置換元素の置換量の関係を、たとえばマグネト
ブランバイト型Baフェライトについてみると、その置
換体の化学式は、B a F e 1 2
− (x + y(+Z)) MIlxM
Vy(M IVz)019で表される。ここで、x+
Yr ZはMID、MVおよびMIV元素の1化学
式当りの置換量である。Mll、MYおよびMIVはそ
れぞれ2価。Looking at the relationship between the amounts of substitution of these substituent elements, for example in magnetobrambite Ba ferrite, the chemical formula of the substituent is B a Fe 1 2
− (x + y(+Z)) MIlxM
It is represented by Vy(MIVz)019. Here, x+
Yr Z is the substitution amount per chemical formula of MID, MV and MIV elements. Mll, MY and MIV are each divalent.
5価、4価であり、かつ置換されるFe原子は3価であ
るから価数補償を考慮するとy−(x−z)/2の関係
が成り立つ。すなわち、MVの置換量はMllの置換量
とMrVの置換量から一義的に決定される。Since they are pentavalent and tetravalent, and the substituted Fe atom is trivalent, the relationship y-(xz)/2 holds when valence compensation is considered. That is, the amount of substitution of MV is uniquely determined from the amount of substitution of Mll and the amount of substitution of MrV.
本発明の磁性粉において、MIV元素としてSnを使用
する場合には、その置換量の適性範囲は大方晶系フェラ
イトの1化学式当り0.05〜0.5個の範囲である。In the magnetic powder of the present invention, when Sn is used as the MIV element, the appropriate range of its substitution amount is from 0.05 to 0.5 per chemical formula of the macrogonal ferrite.
なお、上記のSnに代えて同じ価数のTiを用いてもよ
い。Note that Ti having the same valence may be used in place of Sn described above.
これら、六方晶系フェライト粉の平均粒径は0.01〜
0.2μmの範囲が望ましい。粒径が0.01μm未満
ては、磁化および保磁力が減少して磁気記録媒体の再生
出力が低下し、逆に0.2μmを越えると、短波長記録
再生出力の向上が小さいだけでなく、高密度記録の際に
再生時のノイズが著しく大きくなるためである。なお、
保磁力6000e未満では記録媒体における記録信号が
充分残存しなくなり、30000eを越えると通常の記
録再生ヘッドによる信号の書き込みが困難になるのでい
ずれも好ましくない。The average particle size of these hexagonal ferrite powders is 0.01~
A range of 0.2 μm is desirable. If the particle size is less than 0.01 μm, the magnetization and coercive force will decrease, resulting in a decrease in the reproduction output of the magnetic recording medium.On the other hand, if the particle size exceeds 0.2 μm, not only will the improvement in short wavelength recording and reproduction output be small; This is because noise during reproduction becomes significantly large during high-density recording. In addition,
If the coercive force is less than 6,000e, the recording signal will not remain sufficiently in the recording medium, and if it exceeds 30,000e, it will be difficult to write the signal with a normal recording/reproducing head, so both are undesirable.
本発明に使用される、樹脂バインダとしては、カルボキ
シル基、リン酸基、スルホン基あるいはこれらの金属塩
基、またはアミノ基などの親水性基を有する塩化ビニル
酢酸ビニル共重合体、ポリエステル樹脂、ポリエーテル
樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアクリル樹脂などが適し
ており、スルホン酸金属塩基を有するものはとりわけ本
発明の樹脂バインダとして適している。その理由はおそ
らくこの樹脂の水中への溶解能力乃至は乳化能力による
ものと思われる。これらの親水性基は樹脂分子中に単独
で存在する必要はなく、複数種の親水性基が同一分子中
に共存せしめても、本発明の目的を全く損なうことがな
い。樹脂バインダ中におけるこれら親水性基の数は重要
で、本発明の目的のためには少なくとも0.01mmo
l/ g 〜4.口mmol/gの範囲、望ましくは0
.1ma+ol / g 〜2.0mmol/gのもの
が良い。樹脂バインダの分子量Mwはそれほど厳密さを
要しないが、通常り、OOO〜80.000.のぞまし
くは1000〜20000の範囲が良い。The resin binder used in the present invention includes vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, polyester resins, and polyethers having hydrophilic groups such as carboxyl groups, phosphoric acid groups, sulfone groups, or metal bases thereof, or amino groups. Resins, polyurethane resins, polyacrylic resins, etc. are suitable, and those with sulfonic acid metal bases are particularly suitable as the resin binder of the present invention. The reason for this is probably due to the ability of this resin to dissolve in water or emulsify it. These hydrophilic groups do not need to exist alone in the resin molecule, and even if a plurality of types of hydrophilic groups coexist in the same molecule, the object of the present invention will not be impaired at all. The number of these hydrophilic groups in the resin binder is important and for the purposes of the present invention at least 0.01 mm
l/g ~4. in the range of mmol/g, preferably 0
.. 1 ma+ol/g to 2.0 mmol/g is preferable. The molecular weight Mw of the resin binder does not require much strictness, but is usually between OOO and 80.000. Preferably, it is in the range of 1000 to 20000.
これら極性基の内、スルホン酸金属塩基は以下のように
導入される。まず、スルホン酸金属塩基を含む樹脂バイ
ンダがビニル重合による樹脂である場合は、通常、これ
らの極性基を含むビニルモノマーと通常のビニルモノマ
ーとを共重合させることにより得られる。また、上記極
性基を含む樹脂バインダがポリエステル樹脂あるいはポ
リウレタン樹脂である場合には、これらの構成成分であ
る多価塩基酸あるいは多価アルコールと上記極性基が導
入された多価塩基酸あるいは多価アルコールを混合し、
縮合反応をおこなうことにより得られる。スルホン酸金
属塩基を含む樹脂の製造に使用されるモノマあるいは多
価塩基酸あるいは多価アルコールとしては、たとえばビ
ニルスルホン酸、ビニルベンゼンスルホン酸ソーダ、2
−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸およ
びこれらの金属塩基を含むビニルモノマー、およびなど
が挙げられる。Among these polar groups, the sulfonic acid metal base is introduced as follows. First, when the resin binder containing a sulfonic acid metal base is a resin obtained by vinyl polymerization, it is usually obtained by copolymerizing a vinyl monomer containing these polar groups and a normal vinyl monomer. In addition, when the resin binder containing the above polar group is a polyester resin or polyurethane resin, the polybasic acid or polyhydric alcohol which is a constituent component of these and the polybasic acid or polyhydric alcohol into which the above polar group has been introduced are combined. mix alcohol,
Obtained by carrying out a condensation reaction. Monomers, polybasic acids, or polyhydric alcohols used in the production of resins containing sulfonic acid metal bases include, for example, vinyl sulfonic acid, vinylbenzenesulfonic acid sodium salt,
-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid and vinyl monomers containing these metal bases, and the like.
これらのスルホン酸金属塩基を有するビニルモノマーと
共重合される通常のビニル樹脂モノマーとしては、塩化
ビニル、ビニールアルコール、無水マレイン酸、ビニル
アセテート、各種アクリレートモノマー、塩化ビニリデ
ン、ビニルアセタール、ビニルブチラール、アクリル酸
エステル、アクリロニトリル、スチレン等の各種モノマ
ーが挙げられる。Typical vinyl resin monomers copolymerized with vinyl monomers having these sulfonic acid metal groups include vinyl chloride, vinyl alcohol, maleic anhydride, vinyl acetate, various acrylate monomers, vinylidene chloride, vinyl acetal, vinyl butyral, and acrylic. Examples include various monomers such as acid esters, acrylonitrile, and styrene.
また、これらスルホン基等の極性基を有するビニルモノ
マーと共重合される通常の多価アルコールとしては1,
4−ブタンジオール、■、6−へキサメチレンジオール
、シクロヘキサンジオール、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレ
ングリフール、グリセリン、ネオペンチルアルコールな
どが、また、多化塩基酸としては、テレフタル酸、イソ
フタル酸、アジピン酸、セバシン酸、シュウ酸、コハク
酸、ゲルタール酸、ビロメリン酸、スペリン酸、アゼラ
イン酸などが挙げられる。In addition, common polyhydric alcohols copolymerized with vinyl monomers having polar groups such as sulfone groups include 1,
4-butanediol, 6-hexamethylene diol, cyclohexanediol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, glycerin, neopentyl alcohol, etc. Polybasic acids include terephthalic acid, Examples include isophthalic acid, adipic acid, sebacic acid, oxalic acid, succinic acid, geltaric acid, biromelic acid, speric acid, and azelaic acid.
これらの樹脂中の分子量は1000〜130000のも
の、望ましくは1000〜20000のものが良い。The molecular weight of these resins is preferably 1,000 to 130,000, preferably 1,000 to 20,000.
低分子量の親水基含有樹脂分子は、凝集状態にある強磁
性粉末あるいは互いに重なり合っている六方晶フェライ
ト粉末の間にも浸透することが可能なことと、−旦浸透
した後はその親水性基によって磁性粉の表面に強く吸着
することが、分散性の向上に有効に働くものと考えられ
る。Low molecular weight hydrophilic group-containing resin molecules can penetrate between ferromagnetic powders in an aggregated state or hexagonal ferrite powders that overlap each other; It is thought that strong adsorption to the surface of magnetic powder works effectively to improve dispersibility.
上記により得られる本発明の低分子量スルホン酸金属塩
基含有樹脂の中では、ポリエステル鎖を含む樹脂が特に
優れており、とりわけ樹脂骨格中に炭素数4以上18ま
での脂肪族系のビニルモノマーおよび多価塩基酸あるい
は多価アルコールを導入したポリエステル樹脂が適して
いる。さらにこれらのポリエステル樹脂は、トルエンジ
イソシアナートの様な芳香属ジイソシアナートあるいは
、■、4−テトラメチレンジイソシアナート、工、6−
へキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシ
アナート等の脂肪属ジイソシアナートと結合せしめたウ
レタン樹脂を用いることにより、さらに分散性、耐久性
の向上をはかることができる。Among the low molecular weight sulfonic acid metal base-containing resins of the present invention obtained as described above, resins containing polyester chains are particularly excellent, and in particular, resins containing aliphatic vinyl monomers having 4 to 18 carbon atoms and polyester chains are particularly preferred. A polyester resin into which a basic acid or polyhydric alcohol has been introduced is suitable. Furthermore, these polyester resins may contain aromatic diisocyanates such as toluene diisocyanate or
By using a urethane resin combined with an aliphatic diisocyanate such as hexamethylene diisocyanate or isophorone diisocyanate, it is possible to further improve dispersibility and durability.
このような親水性基保有の樹脂バインダは、水とともに
混合される。この工程において、水は磁性粉表面に前記
樹脂の親水性基が吸着するため、および凝集した磁性粉
の粒子間に浸透して前記親水性基保有樹脂分子を粒子間
に導入するために重要な役割をなす。Such a resin binder having a hydrophilic group is mixed with water. In this process, water is important because the hydrophilic groups of the resin are adsorbed on the surface of the magnetic powder, and because it penetrates between the particles of the aggregated magnetic powder and introduces the hydrophilic group-bearing resin molecules between the particles. play a role.
水および前記親水性基保有樹脂分子の粒子間への浸透を
さらに進めるためには、通常、浸透剤として用いられて
いる界面活性剤を併用することもできる。これに適した
浸透剤としては、エアロゾルOT、アルキルベンゼンス
ルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ネカー
ルBX、オレイン酸ブチル硫化物、ノニルフェニルエチ
レンオキサイド付加物あるいはこのりん酸エステル、レ
シチンなどがあげられる。In order to further promote the penetration of water and the hydrophilic group-bearing resin molecules between the particles, a surfactant, which is usually used as a penetrant, can also be used in combination. Suitable penetrants include aerosol OT, sodium alkylbenzene sulfonate, sodium lauryl sulfate, Necal BX, butyl oleate sulfide, nonylphenyl ethylene oxide adduct or its phosphoric acid ester, lecithin, and the like.
水中で前記親水性基保有樹脂バインダと磁性粉を混合す
るときにはまた、塗膜の機械的強度、走行性等の改良を
はかることを目的として各種の樹脂バインダを併用する
ことができる。併用可能な樹脂としては、ポリウレタン
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ
アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂、ポリエーテル樹脂、フェノキシ樹脂、メラミ
ン樹脂、ビニルブチラール樹脂、フラン樹脂、塩化ビニ
ル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ビニルアルコール樹脂あるい
はこれらの混合物もしくは共重合物が挙げられる。When mixing the hydrophilic group-containing resin binder and magnetic powder in water, various resin binders can be used in combination for the purpose of improving the mechanical strength, runnability, etc. of the coating film. Resins that can be used in combination include polyurethane resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyacrylic resin, polyamide resin, epoxy resin, phenol resin, polyether resin, phenoxy resin, melamine resin, vinyl butyral resin, furan resin, vinyl chloride resin, Examples include vinyl acetate resin, vinyl alcohol resin, and mixtures or copolymers thereof.
これら併用樹脂バインダの配合量は、全樹脂バインダに
対して80重量%以内で適宜設定される。The blending amount of these combined resin binders is appropriately set within 80% by weight based on the total resin binder.
以上の樹脂バインダを用いた塗料中には、強磁性粉とと
もに支持体上に塗布する際に、塗膜の機械的強度を高め
、耐久性を増加させるために、さらに、ポリアミンある
いはポリイソシアナート系の硬化剤が添加される。In paints using the above resin binders, polyamine or polyisocyanate is added in order to increase the mechanical strength and durability of the paint film when it is coated on a support together with ferromagnetic powder. curing agent is added.
また、磁性塗膜の成分には所望によって潤滑剤、分散剤
、研磨剤あるいはカーボンブラックのような導電性付与
剤を添加してもよい。Furthermore, a lubricant, a dispersant, an abrasive, or a conductivity imparting agent such as carbon black may be added to the components of the magnetic coating film, if desired.
潤滑剤としては、脂肪酸あるいは脂肪酸アルキルエステ
ル系、シリコーン系、ふっ素化炭化水素系またはこれら
の混合物あるいは化合物を用いることができる。また、
分散剤としては、陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界
面活性剤、非イオン系界面活性剤を用いることができ、
特にリン酸基を有する陽イオン系界面活性剤は有効であ
る。また所望によってはシランカップリング剤、チタン
カップリング剤などの表面処理剤も用いることもできる
。さらに、研磨剤としてはTiO2,Cr2O3、Al
2O3,SiC,ZrO2などのモース硬度5以上の無
機粉末が適している。As the lubricant, a fatty acid or fatty acid alkyl ester type, a silicone type, a fluorinated hydrocarbon type, or a mixture or compound thereof can be used. Also,
As the dispersant, anionic surfactants, cationic surfactants, and nonionic surfactants can be used.
Cationic surfactants having a phosphate group are particularly effective. Furthermore, a surface treatment agent such as a silane coupling agent or a titanium coupling agent may also be used if desired. Furthermore, TiO2, Cr2O3, Al
Inorganic powders having a Mohs hardness of 5 or higher, such as 2O3, SiC, and ZrO2, are suitable.
上記各種の添加剤の配合量はできるたけ少量であること
が望ましく、強磁性粉末100重量部に対して、たとえ
ば潤滑剤、分散剤はそれぞれ4重量部以下、研磨剤は6
重量部以下、カーボンブラックは3重量部以下の範囲で
選択される。It is desirable that the amounts of the various additives mentioned above be as small as possible; for example, lubricants and dispersants should each be 4 parts by weight or less, and abrasives should be 6 parts by weight or less per 100 parts by weight of ferromagnetic powder.
Carbon black is selected in a range of 3 parts by weight or less.
本発明の磁気記録媒体は、強磁性粉末と親水性基を有す
る樹脂バインダ水および必要に応じて各種添加剤を水中
で混合しながら脱水し、強磁性の強磁性粉末の表面に前
記樹脂ぶんしおよび添加剤を吸着せしめた乾燥粉を先ず
得る。混合脱水工程には、減圧ニーダのように混合しな
がら水を除去できるものが適しており、所望によっては
加熱することもできる。The magnetic recording medium of the present invention is produced by dehydrating a ferromagnetic powder, a resin binder having a hydrophilic group, water, and various additives as necessary while mixing them in water, and then spraying the resin onto the surface of the ferromagnetic powder. A dry powder with adsorbed additives is first obtained. For the mixing and dehydration step, a device that can remove water while mixing, such as a vacuum kneader, is suitable, and heating can be applied if desired.
得られた処理磁性粉は有機溶剤および各種添加剤を加え
てボールミルあるいはサンドグラインダにより十分に分
散され塗料となす。この塗料には必要に応じてポリイソ
シアナート化合物のような硬化剤を加えて基体上に塗布
し、配向処理、乾燥処理を施して塗布媒体を作製する。The obtained treated magnetic powder is thoroughly dispersed with an organic solvent and various additives using a ball mill or sand grinder to form a paint. If necessary, a curing agent such as a polyisocyanate compound is added to this coating material, and the coating material is coated onto a substrate, followed by orientation treatment and drying treatment to prepare a coating medium.
この媒体はカレンダにより平滑化処理を施すことにより
さらに特性向上がはかれる。The characteristics of this medium can be further improved by smoothing it with a calender.
なお、必要に応じて基体上に導電性プライマ層を形成し
、このプライマ層上に磁気記録層を形成させるようにし
てもよい。このようにして得られた磁気記録媒体は角型
比が0.7以上であり優れた磁気記録再生特性を備えて
いる。Note that, if necessary, a conductive primer layer may be formed on the substrate, and a magnetic recording layer may be formed on this primer layer. The magnetic recording medium thus obtained has a squareness ratio of 0.7 or more and has excellent magnetic recording and reproducing characteristics.
(作 用)
本発明の磁気記録媒体における磁気記録層では、強磁性
粉末と樹脂バインダを水中で混合し乾燥せしめた、処理
磁性粉を用いることにより、磁性粉の塗料中での分散を
著しく向上し、表面性、磁場配向性、走行耐久性を著し
く改良する。また、とくに分散性の困難な六方晶強磁性
粉末の樹脂バインダ中への分散を著しく高めた磁気記録
媒体を与え、さらに、従来の分散工程よりはるかに容易
に高い分散度の磁性塗料を与える等、優れた磁気記録媒
体を得るための製造法を提供するものである。(Function) In the magnetic recording layer of the magnetic recording medium of the present invention, the dispersion of the magnetic powder in the paint is significantly improved by using treated magnetic powder in which ferromagnetic powder and a resin binder are mixed in water and dried. This significantly improves surface properties, magnetic field orientation, and running durability. In addition, it provides a magnetic recording medium in which the dispersion of hexagonal ferromagnetic powder, which is particularly difficult to disperse, into a resin binder is significantly improved, and furthermore, it provides a magnetic coating material with a high degree of dispersion much more easily than conventional dispersion processes. , provides a manufacturing method for obtaining an excellent magnetic recording medium.
(実施例)
次に本発明の実施例にって説明する。以下の実施例に示
した樹脂バインダおよび添加剤の量はすべて100%固
形分としての量である。(Example) Next, an example of the present invention will be explained. All amounts of resin binder and additives shown in the examples below are based on 100% solids.
実施例I
Co、T1.Nb置換型Ba−フェライト粉*l 1
00重量部低分子量ポリウレタン樹脂 *2 8重
量部*INb置換量y −0,45(平均粒径: 0.
05.CZ m。Example I Co, T1. Nb-substituted Ba-ferrite powder *l 1
00 parts by weight Low molecular weight polyurethane resin *2 8 parts by weight *INb substitution amount y -0,45 (average particle size: 0.
05. CZ m.
板状比二粒子径/厚み一4/1.Hc−10000e)
ガラス結晶化法により水中に洗い出されたもの(スラリ
NY 70%)。重量部は磁性粉正味の重量部を示す。Plate ratio: 2 particle diameter/thickness: 4/1. Hc-10000e)
Washed out in water by glass crystallization method (slurry NY 70%). Parts by weight indicate the parts by weight of the net magnetic powder.
* 2 −8OINa基を有する脂肪族ポリウレタン
樹脂、分子量=2万、1分子当りの一503Na基数:
1(メチルエチルケトン溶液NY30%)。*2 Aliphatic polyurethane resin having -8OINa group, molecular weight = 20,000, number of 1503Na groups per molecule:
1 (methyl ethyl ketone solution NY30%).
重量部は樹脂正味の重量部を示す。Parts by weight refer to parts by weight of net resin.
減圧型ニーダ中で上記の磁性こなおよび樹脂バインダを
練りながら、減圧加熱下で水および溶剤を除去し、乾燥
粉を得た。While kneading the above magnetic kneader and resin binder in a vacuum kneader, water and solvent were removed under vacuum heating to obtain a dry powder.
得られた乾燥粉に、以下の添加剤を加えて混合した後、
さらにサンドグラインダに通して塗料を得た。After adding and mixing the following additives to the obtained dry powder,
Further, the paint was obtained by passing it through a sand grinder.
トルエン/シクロヘキサノン 18o t11部
−I/2混合溶液
レシチン 1重量部アルミ
ナ 3重量部ステアリン酸
2重量部上記により得られた
塗料に、コロネートL(ポリイソシアナート商品名:゛
日本ポリウレタ2社製)3重量部を加え、リバースコー
タにてポリエステルフィルム上に塗布し、基体面に対し
て垂直方向の磁場(強度:4KOe)下を通過せしめつ
つ乾燥せしめた。Toluene/cyclohexanone 18 o T 11 parts - I/2 mixed solution Lecithin 1 part by weight Alumina 3 parts by weight Stearic acid 2 parts by weight Coronate L (polyisocyanate trade name: manufactured by Nippon Polyureta 2) 3 Parts by weight were added, applied onto a polyester film using a reverse coater, and dried while passing under a magnetic field (strength: 4KOe) perpendicular to the substrate surface.
得られた塗膜は40℃で3日間キュアした後、1/2イ
ンチ幅に裁断して磁気テープを作製した。The resulting coating film was cured at 40° C. for 3 days and then cut into 1/2 inch widths to produce magnetic tapes.
実施例2
実施例1のポリウレタン樹脂を4重量部とし、さらにび
塩酢ビ共重合樹脂、分子it 10.000. 4重量
部を配合した以外は実施例1と同時にして磁性塗料を調
整し、これを用いて磁気テープを作製した。Example 2 The polyurethane resin of Example 1 was added to 4 parts by weight, and the polyvinyl acetate copolymer resin had a molecular weight of 10.000. A magnetic paint was prepared in the same manner as in Example 1, except that 4 parts by weight was added, and a magnetic tape was produced using this.
実施例3
低分子量のスルホン酸金属塩基含有ポリウレタン樹脂(
分子量2,000.1分子当りのスルホン基数1個、メ
チルエチルケトンMEK30%溶液)6重量部(樹脂正
味の重量部) 、Co、 T i、 N b。Example 3 Low molecular weight sulfonic acid metal base-containing polyurethane resin (
Molecular weight: 2,000. Number of sulfone groups per molecule: 1, methyl ethyl ketone MEK 30% solution) 6 parts by weight (resin net weight parts), Co, Ti, Nb.
Sna換型バリウムフェライト粉70%含有の水スラリ
(粒径0.045μm1板状比;粒径/厚み一4/1.
Hcl、3000e)100重量部(磁性粉正味の重量
部)およびGafac R8710(ノニフェニール
エチレンオキサイド付加物のりん酸エステル商品名東邦
化学制)2重量部を混練しながら水およびMEKを除去
し、乾燥粉を得た。Water slurry containing 70% Sna-converted barium ferrite powder (particle size 0.045 μm 1 plate ratio; particle size/thickness - 4/1.
Water and MEK were removed while kneading 100 parts by weight of HCl, 3000e (net weight part of magnetic powder) and 2 parts by weight of Gafac R8710 (phosphoric acid ester of noniphenyl ethylene oxide adduct, trade name: Toho Kagaku Seiki). Got the powder.
得られた乾燥粉にミリスチン酸3]i量部、アルミナ4
重量部、MEK/シクロへキサノン1/1混合溶剤18
0重量部を混合してサンドグラインダに通して塗料を作
製した。得られた塗料にイソホロン系ポリイソシアナー
ト(マイチックNY−218)5重量部を加えたのち、
実施例1と全く同様にしてテープを作製した。3]i parts of myristic acid and 4 parts of alumina were added to the obtained dry powder.
Parts by weight, MEK/cyclohexanone 1/1 mixed solvent 18
A paint was prepared by mixing 0 parts by weight and passing it through a sand grinder. After adding 5 parts by weight of isophorone polyisocyanate (Mytic NY-218) to the obtained paint,
A tape was produced in exactly the same manner as in Example 1.
実施例4
実施例1における低分子量スルホン酸金属塩基含有ポリ
ウレタン樹脂を、低分子量スルホン酸金属塩基含有塩酢
ビ共重合樹脂(塩化ビニルモノマ83、酢酸ビニルモノ
マ12.ビニルスルホン酸モノマ5の仕込み比率で作製
、分子15,000 )に変えた他は、実施例1と全く
同様にしてテープを作製した。Example 4 The low molecular weight sulfonic acid metal base-containing polyurethane resin in Example 1 was prepared using a low molecular weight sulfonic acid metal base-containing salt-vinyl acetate copolymer resin (vinyl chloride monomer 83, vinyl acetate monomer 12.vinyl sulfonic acid monomer 5). A tape was produced in exactly the same manner as in Example 1, except that the composition was changed to (15,000 molecules).
実施例5
実施例1における、Co、Ti、Nb置換型Ba−フェ
ライト粉スラリーをCo被着γフェライト粉末(平均粒
径0.3 μm、 Hc8500e、比表面積SSA
45m2/g) 100重量部と水30重量部の混合物
に変えた他は実施例1と全く同様にしてテープを作製し
た。Example 5 The Co, Ti, and Nb substituted Ba-ferrite powder slurry in Example 1 was mixed with Co-coated γ ferrite powder (average particle size 0.3 μm, Hc8500e, specific surface area SSA
A tape was produced in exactly the same manner as in Example 1, except that the mixture was changed to 100 parts by weight (45 m2/g) and 30 parts by weight of water.
実施例6
実施例1における、Co、Ti、Nb置換型Ba−フェ
ライト粉スラリーをFe−Niメタル粉末(平均粒径0
,2μm、飽和磁荷220 emu/g 。Example 6 The Co, Ti, Nb-substituted Ba-ferrite powder slurry in Example 1 was mixed with Fe-Ni metal powder (average particle size 0).
, 2 μm, saturation magnetic charge 220 emu/g.
Hc 15000 e 、 SSA 50m+2/g
) 100重量部と水40重量部の混合物に変えた他は
実施例1と全く同様にしてテープを作製した。Hc 15000e, SSA 50m+2/g
) A tape was produced in the same manner as in Example 1 except that the mixture was changed to 100 parts by weight and 40 parts by weight of water.
比較例1
実施例1における低分子量スルホン化ポリウレタン樹脂
とBa−フェライト乾燥粉とを、水中で混合することな
くトルエン/シクロヘキサン−1/2混合液中で、他の
添加剤とともに混合分散し、実施例1と全く同様にして
テープを作製した。Comparative Example 1 The low molecular weight sulfonated polyurethane resin and Ba-ferrite dry powder in Example 1 were mixed and dispersed together with other additives in a toluene/cyclohexane-1/2 mixed solution without being mixed in water. A tape was produced in exactly the same manner as in Example 1.
比較例2および3
実施例5および実施例6におけるCo−γ粉およびメタ
ル粉は、水中で低分子量スルホン化ポリウレタン樹脂と
混合することなく、実施例1と全く同様にしてテープを
作製した。Comparative Examples 2 and 3 Tapes were produced in exactly the same manner as in Example 1, except that the Co-γ powder and metal powder in Examples 5 and 6 were not mixed with the low molecular weight sulfonated polyurethane resin in water.
以上の実施例および比較例でえられたテープの表面性、
飽和磁化、反磁場補正後の垂直配向率およびこのテープ
を相対速度I L −8m s周波数18MHzで記録
再生したときの出力を測定した結果を次表に示す。The surface properties of the tapes obtained in the above Examples and Comparative Examples,
The following table shows the results of measuring the saturation magnetization, the perpendicular orientation rate after demagnetizing field correction, and the output when recording and reproducing this tape at a relative speed of I L -8 ms and a frequency of 18 MHz.
(以下余白)
注:SQE*印は面内灘を無印は垂直ぶ3をそれぞれ示
す。(Space below) Note: SQE* marks indicate in-plane sea, and no mark indicates vertical sea.
[発明の効果]
以上の実施例からも明らかなように、本発明の磁気記録
媒体は、飽和磁化が大きく、高い垂直配向率を示すだけ
でなく、従来この種の媒体で問題となっていた表面粗れ
が著しく軽減できる結果、短波長の記録再生特性が向上
し、優れた高密度磁気記録媒体をあたえている。また、
本発明による磁気記録媒体においては、分散剤を使用す
ることなく、すぐれた分散性および表面平滑性が得られ
る。[Effects of the Invention] As is clear from the above examples, the magnetic recording medium of the present invention not only has large saturation magnetization and a high perpendicular orientation rate, but also has problems that have conventionally been encountered in this type of media. As a result of significantly reducing surface roughness, short wavelength recording and reproducing characteristics are improved, providing an excellent high-density magnetic recording medium. Also,
In the magnetic recording medium according to the present invention, excellent dispersibility and surface smoothness can be obtained without using a dispersant.
Claims (7)
塗料を基体上に塗布してなる磁気記録媒体の製造におい
て、前記樹脂バインダと強磁性粉末をあらかじめ水中で
混合したのち乾燥せしめ、得られた乾燥物に有機溶剤を
加えて混合して塗料を作製し、これを前記基体上に塗布
する諸工程を含むことを特徴とする磁気記録媒体の製造
方法。(1) In the production of a magnetic recording medium in which a paint obtained by mixing ferromagnetic powder with a resin binder is applied onto a substrate, the resin binder and ferromagnetic powder are mixed in advance in water and then dried. A method for manufacturing a magnetic recording medium, comprising the steps of: adding and mixing an organic solvent to the dried material to prepare a paint; and applying the paint onto the substrate.
.0mmol/gのスルホン酸金属塩基を有しているこ
とを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体の製造方法
。(2) The resin binder is 0.1 mmol/g to 2
.. 2. The method for producing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the magnetic recording medium contains 0 mmol/g of sulfonic acid metal base.
.0mmol/gであり、その分子量が1,000乃至
20,000のスルホン酸金属塩基を有していることを
特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体の製造方法。(3) The resin binder is 0.1 mmol/g to 2
.. 2. The method for producing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the sulfonic acid metal base has a molecular weight of 0 mmol/g and a molecular weight of 1,000 to 20,000.
て、乳化、分散あるいは浸透作用のある界面活性剤を添
加することを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体の
製造方法。(4) The method for producing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein in the kneading step, a surfactant having an emulsifying, dispersing or penetrating action is added in addition to the resin binder.
であることを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体の
製造方法。(5) The method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the ferromagnetic powder is a hexagonal Ba ferrite ferromagnetic powder.
〜3.0wt%となるように水を除去することを特徴と
した磁気記録媒体の製造方法。(6) The water content in the above mixed dry product is 0.5 with respect to the magnetic powder.
A method for manufacturing a magnetic recording medium, characterized in that water is removed to a concentration of ~3.0 wt%.
い出されたスラリ状の六方晶Baフェライト強磁性粉で
あることを特徴とする請求項1記載の磁気記録媒体の製
造方法。(7) The method for manufacturing a magnetic recording medium according to claim 1, wherein the ferromagnetic powder is a slurry-like hexagonal Ba ferrite ferromagnetic powder washed out in water by a glass crystallization method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7882890A JPH03280216A (en) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Production of magnetic recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7882890A JPH03280216A (en) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Production of magnetic recording medium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03280216A true JPH03280216A (en) | 1991-12-11 |
Family
ID=13672691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7882890A Pending JPH03280216A (en) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | Production of magnetic recording medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03280216A (en) |
-
1990
- 1990-03-29 JP JP7882890A patent/JPH03280216A/en active Pending
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